JPH11219860A - 導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH11219860A JPH11219860A JP10020707A JP2070798A JPH11219860A JP H11219860 A JPH11219860 A JP H11219860A JP 10020707 A JP10020707 A JP 10020707A JP 2070798 A JP2070798 A JP 2070798A JP H11219860 A JPH11219860 A JP H11219860A
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Classifications
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電
解コンデンサであって、導電性高分子化合物層の剥離を
防止し、コンデンサの信頼性を向上させる。 【解決手段】タンタル多孔体ペレット内部に化学重合に
より導電性高分子化合物層形成後、タンタル多孔体ペレ
ット外表面のシランカップリング剤が重合で使用する反
応液に浸漬することにより部分的になくなる為、再度シ
ランカップリング剤を用いて表面処理を行うことで多孔
体ペレット外表面にシランカップリング剤の表面処理層
を形成し、そこにタンタル多孔体ペレット外表面におけ
る導電性高分子化合物層を形成する。これによりタンタ
ル多孔体ペレット外表面における導電性高分子化合物層
との剥離を防止することができる。
解コンデンサであって、導電性高分子化合物層の剥離を
防止し、コンデンサの信頼性を向上させる。 【解決手段】タンタル多孔体ペレット内部に化学重合に
より導電性高分子化合物層形成後、タンタル多孔体ペレ
ット外表面のシランカップリング剤が重合で使用する反
応液に浸漬することにより部分的になくなる為、再度シ
ランカップリング剤を用いて表面処理を行うことで多孔
体ペレット外表面にシランカップリング剤の表面処理層
を形成し、そこにタンタル多孔体ペレット外表面におけ
る導電性高分子化合物層を形成する。これによりタンタ
ル多孔体ペレット外表面における導電性高分子化合物層
との剥離を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体電解コンデンサ
及びその製造方法に係わり、特に固体電解質として導電
性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサであって、
コンデンサの信頼性を向上した固体電解コンデンサ及び
その製造方法に関する。
及びその製造方法に係わり、特に固体電解質として導電
性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサであって、
コンデンサの信頼性を向上した固体電解コンデンサ及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高速化、デジ
タル化に伴って、コンデンサの分野においても小型、大
容量で高周波領域でのインピーダンスが低いコンデンサ
が強く要求されている。
タル化に伴って、コンデンサの分野においても小型、大
容量で高周波領域でのインピーダンスが低いコンデンサ
が強く要求されている。
【０００３】高周波領域で使用されるコンデンサには、
従来、マイカコンデンサ、積層セラミックコンデンサで
あるが、これらのコンデンサは小容量の時はともかく、
大容量化しようとすると形状が大きくなるので、機器の
小型化に適さない。一方、大容量のコンデンサとしては
アルミニウム電解コンデンサやタンタル固体電解コンデ
ンサなどの電解コンデンサがある。しかしこれらの電解
コンデンサは用いられている電解質（アルミ電解コンデ
ンサでは電解液、タンタル固体電解コンデンサでは二酸
化マンガン）の抵抗が高いことから、高周波領域でイン
ピーダンスが十分に低いコンデンサを得ることが困難で
ある。
従来、マイカコンデンサ、積層セラミックコンデンサで
あるが、これらのコンデンサは小容量の時はともかく、
大容量化しようとすると形状が大きくなるので、機器の
小型化に適さない。一方、大容量のコンデンサとしては
アルミニウム電解コンデンサやタンタル固体電解コンデ
ンサなどの電解コンデンサがある。しかしこれらの電解
コンデンサは用いられている電解質（アルミ電解コンデ
ンサでは電解液、タンタル固体電解コンデンサでは二酸
化マンガン）の抵抗が高いことから、高周波領域でイン
ピーダンスが十分に低いコンデンサを得ることが困難で
ある。
【０００４】これに対し、抵抗が低い有機半導体７，
７，８，８−テトラシアノキノジメタン錯塩（ＴＣＮＱ
塩）を電解質に用いることにより、高周波領域でのイン
ピーダンスを低下せしめたコンデンサが開発された。こ
のような固体電解コンデンサは、例えば、特開昭５２−
７９２５５号公報に開示されている。
７，８，８−テトラシアノキノジメタン錯塩（ＴＣＮＱ
塩）を電解質に用いることにより、高周波領域でのイン
ピーダンスを低下せしめたコンデンサが開発された。こ
のような固体電解コンデンサは、例えば、特開昭５２−
７９２５５号公報に開示されている。
【０００５】その後、二酸化マンガンやＴＣＮＱ塩より
も更に抵抗が低い導電性高分子化合物を固体電解質とし
て用いることにより、高周波領域でのインピーダンスを
十分に低下せしめた固体電解質コンデンサが開発され
た。このような固体電解コンデンサが、例えば、特公平
４−５６４４５号公報に開示されている。この導電性高
分子化合物を用いた固体電解コンデンサは、固体電解質
の抵抗が低いという大きな特徴を持つことから、他の特
性を改善し向上させてその有用性を更に高めるべく、様
々な改良が加えられている。
も更に抵抗が低い導電性高分子化合物を固体電解質とし
て用いることにより、高周波領域でのインピーダンスを
十分に低下せしめた固体電解質コンデンサが開発され
た。このような固体電解コンデンサが、例えば、特公平
４−５６４４５号公報に開示されている。この導電性高
分子化合物を用いた固体電解コンデンサは、固体電解質
の抵抗が低いという大きな特徴を持つことから、他の特
性を改善し向上させてその有用性を更に高めるべく、様
々な改良が加えられている。
【０００６】特開平２−７４０２１号公報には、陽極酸
化あるいは陽極化成により表面に誘電体酸化皮膜を形成
した弁金属をシランカップリング剤（あるいはチタンカ
ップリング剤、アルミニウムカップリング剤）を用いて
表面処理を行った後、電解重合により導電性高分子化合
物から成る固体電解質を設けること、あるいは陽極酸化
あるいは陽極化成により表面に誘電体酸化皮膜を形成し
た弁金属上に二酸化マンガンを付着させ、さらに前記シ
ランカップリング剤を用いて表面処理を行った後、電解
重合により導電性高分子化合物から成る固体電解質層を
設ける技術が開示されている。ここで、上記カップリン
グ剤が多孔体と導電性高分子化合物層との密着性あるい
は二酸化マンガンと導電性高分子化合物層との密着性を
向上させる作用を持つことを利用して、高温下における
静電容量の低下および損失特性の劣化を防ぐものであ
る。
化あるいは陽極化成により表面に誘電体酸化皮膜を形成
した弁金属をシランカップリング剤（あるいはチタンカ
ップリング剤、アルミニウムカップリング剤）を用いて
表面処理を行った後、電解重合により導電性高分子化合
物から成る固体電解質を設けること、あるいは陽極酸化
あるいは陽極化成により表面に誘電体酸化皮膜を形成し
た弁金属上に二酸化マンガンを付着させ、さらに前記シ
ランカップリング剤を用いて表面処理を行った後、電解
重合により導電性高分子化合物から成る固体電解質層を
設ける技術が開示されている。ここで、上記カップリン
グ剤が多孔体と導電性高分子化合物層との密着性あるい
は二酸化マンガンと導電性高分子化合物層との密着性を
向上させる作用を持つことを利用して、高温下における
静電容量の低下および損失特性の劣化を防ぐものであ
る。
【０００７】また、特開平４−７３９２４号公報には、
表面に誘電体酸化皮膜を形成した弁作用金属から成る陽
極箔上に、化学重合による導電性高分子化合物が形成さ
れた固体電解コンデンサにおいて、前記陽極箔と化学重
合による導電性高分子化合物との間にシランカップリン
グ剤を存在せしめた技術が開示され、これにより上記カ
ップリング剤が多孔体と導電性高分子化合物層との密着
性を向上させる作用を持つことを利用して、高温下にお
ける静電容量の低下および損失特性の劣化を防ぐもので
ある。
表面に誘電体酸化皮膜を形成した弁作用金属から成る陽
極箔上に、化学重合による導電性高分子化合物が形成さ
れた固体電解コンデンサにおいて、前記陽極箔と化学重
合による導電性高分子化合物との間にシランカップリン
グ剤を存在せしめた技術が開示され、これにより上記カ
ップリング剤が多孔体と導電性高分子化合物層との密着
性を向上させる作用を持つことを利用して、高温下にお
ける静電容量の低下および損失特性の劣化を防ぐもので
ある。
【０００８】また、特開平８−２９３４３６号公報には
導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデ
ンサであって、誘電体酸化皮膜と導電性高分子化合物層
との間に電子供与有機化合物（但し、アニオン界面活性
剤並びにシランカップリング剤、アルミニウムカップリ
ング剤及びチタンカップリング剤を除く）を介在させた
固体電解コンデンサが示されており、電子供与性有機化
合物層形成工程では、多孔体が形成された後のペレット
を、電子供与性有機化合物の蒸気に暴露する方法を採る
と、電子供与性有機化合物の種類によらず、多孔体上に
薄く均一に形成でき、又電子供与性有機化合物の溶液に
浸漬してもよく、これにより高温下での漏れ電流の増大
のない固体電解コンデンサを作ることができる説明して
いる。
導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデ
ンサであって、誘電体酸化皮膜と導電性高分子化合物層
との間に電子供与有機化合物（但し、アニオン界面活性
剤並びにシランカップリング剤、アルミニウムカップリ
ング剤及びチタンカップリング剤を除く）を介在させた
固体電解コンデンサが示されており、電子供与性有機化
合物層形成工程では、多孔体が形成された後のペレット
を、電子供与性有機化合物の蒸気に暴露する方法を採る
と、電子供与性有機化合物の種類によらず、多孔体上に
薄く均一に形成でき、又電子供与性有機化合物の溶液に
浸漬してもよく、これにより高温下での漏れ電流の増大
のない固体電解コンデンサを作ることができる説明して
いる。
【０００９】さらに、特開平９−４５５９１号公報に
は、導電性高分子を半導体層とする固体電解コンデンサ
において、図４に示すように、埋設陽極リード９を突出
し、表面に誘電体酸化皮膜であるＴａ2 Ｏ5 膜２を形成
したタンタル多孔体ペレット１上に導電性高分子層４、
グラファイト層５、銀ペースト層６を順次形成した固体
電解コンデンサにおいて、導電性高分子化合物層４が陰
極導体層としてのグラファイト層５から露出する部分１
１とその周辺部分を少なくとも覆うように、絶縁性樹脂
から成る酸素遮断層として例えば絶縁フィラー含有エポ
キシ樹脂１０を形成することにより、酸素の侵入距離を
長距離化し、これにより導電性高分子の高温中での酸化
反応に起因する抵抗率の増大とそれに伴うコンデンサの
ＥＳＲ増大を防止する技術が開示されている。
は、導電性高分子を半導体層とする固体電解コンデンサ
において、図４に示すように、埋設陽極リード９を突出
し、表面に誘電体酸化皮膜であるＴａ2 Ｏ5 膜２を形成
したタンタル多孔体ペレット１上に導電性高分子層４、
グラファイト層５、銀ペースト層６を順次形成した固体
電解コンデンサにおいて、導電性高分子化合物層４が陰
極導体層としてのグラファイト層５から露出する部分１
１とその周辺部分を少なくとも覆うように、絶縁性樹脂
から成る酸素遮断層として例えば絶縁フィラー含有エポ
キシ樹脂１０を形成することにより、酸素の侵入距離を
長距離化し、これにより導電性高分子の高温中での酸化
反応に起因する抵抗率の増大とそれに伴うコンデンサの
ＥＳＲ増大を防止する技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、固体
電解質として導電性高分子化合物を用いた固体電解コン
デンサにおいては、コンデンサとしての電気特性改善、
信頼性の向上のために数々の技術開発が試みられてい
る。
電解質として導電性高分子化合物を用いた固体電解コン
デンサにおいては、コンデンサとしての電気特性改善、
信頼性の向上のために数々の技術開発が試みられてい
る。
【００１１】しかしながら前述した従来の技術では、化
学重合、電解重合前にシランカップリング剤等を用いて
誘電体酸化皮膜の表面処理を行い多孔体内部の誘電体酸
化皮膜と導電性高分子化合物層の密着性を向上させるも
のであり、この重合途中の導電性高分子化合物層と多孔
体外表面の誘電体酸化皮膜との密着性を向上させること
に特別の考慮はなされていなかった。
学重合、電解重合前にシランカップリング剤等を用いて
誘電体酸化皮膜の表面処理を行い多孔体内部の誘電体酸
化皮膜と導電性高分子化合物層の密着性を向上させるも
のであり、この重合途中の導電性高分子化合物層と多孔
体外表面の誘電体酸化皮膜との密着性を向上させること
に特別の考慮はなされていなかった。
【００１２】したがって、従来の導電性高分子化合物を
用いた固体電解コンデンサにおいては、導電性高分子化
合物層形成途中に、特に多孔体外表面の導電性高分子化
合物層が剥離するということが起きやすく、この剥離に
より漏れ電流の増大、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の劣化が
生じ、コンデンサの信頼性に欠けるという問題点を有す
る。
用いた固体電解コンデンサにおいては、導電性高分子化
合物層形成途中に、特に多孔体外表面の導電性高分子化
合物層が剥離するということが起きやすく、この剥離に
より漏れ電流の増大、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の劣化が
生じ、コンデンサの信頼性に欠けるという問題点を有す
る。
【００１３】すなわち、例えば図５において、表面に誘
電体酸化皮膜２を形成したタンタル多孔体１の内部２１
から外周（外表面）２２にかけて一面にシランカップリ
ング剤の表面処理層３を形成し（Ａ）、内部２１に導電
性高分子化合物層形成を数回行って内部（第１の）導電
性高分子化合物層４Ａを形成し（Ｂ）、その後順に外部
２２に外周２２に外部（第２の）導電性高分子化合物層
４Ｂを形成していくが、タンタル多孔体ペレット外表面
のシランカップリング剤が化学重合で使用する反応液に
浸漬することにより部分的になくなるために、外周２２
において外部導電性高分子化合物層４Ｂはシランカップ
リング剤層が部分的にない状態の上に形成される
（Ｃ）。この為、多孔体外表面における導電性高分子化
合物層４Ｂが剥離し易くなる。
電体酸化皮膜２を形成したタンタル多孔体１の内部２１
から外周（外表面）２２にかけて一面にシランカップリ
ング剤の表面処理層３を形成し（Ａ）、内部２１に導電
性高分子化合物層形成を数回行って内部（第１の）導電
性高分子化合物層４Ａを形成し（Ｂ）、その後順に外部
２２に外周２２に外部（第２の）導電性高分子化合物層
４Ｂを形成していくが、タンタル多孔体ペレット外表面
のシランカップリング剤が化学重合で使用する反応液に
浸漬することにより部分的になくなるために、外周２２
において外部導電性高分子化合物層４Ｂはシランカップ
リング剤層が部分的にない状態の上に形成される
（Ｃ）。この為、多孔体外表面における導電性高分子化
合物層４Ｂが剥離し易くなる。
【００１４】したがって本発明の目的は、固体電解質で
ある導電性高分子化合物層の剥離、特にコンデンサ素子
外表面の剥離を防止することにより信頼性向上が向上し
た固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供すること
にある。
ある導電性高分子化合物層の剥離、特にコンデンサ素子
外表面の剥離を防止することにより信頼性向上が向上し
た固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、表面に
誘電体酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導電
性高分子化合物層から成る固体電解質層、陰極層が順次
形成され、そこに外部電極が接続され樹脂外装を施した
固体電解コンデンサにおいて、多孔体内部の誘電体酸化
皮膜上にシランカップリング剤の第一の表面処理層が存
在し、前記第一の表面処理層上に第一の導電性高分子化
合物層が形成され、多孔体外周部の露出した誘電体酸化
皮膜上にシランカップリング剤の第二の表面処理層が存
在し、前記第二の表面処理層上に第二の導電性高分子化
合物層が形成されている固体電解コンデンサにある。
誘電体酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導電
性高分子化合物層から成る固体電解質層、陰極層が順次
形成され、そこに外部電極が接続され樹脂外装を施した
固体電解コンデンサにおいて、多孔体内部の誘電体酸化
皮膜上にシランカップリング剤の第一の表面処理層が存
在し、前記第一の表面処理層上に第一の導電性高分子化
合物層が形成され、多孔体外周部の露出した誘電体酸化
皮膜上にシランカップリング剤の第二の表面処理層が存
在し、前記第二の表面処理層上に第二の導電性高分子化
合物層が形成されている固体電解コンデンサにある。
【００１６】本発明の他の特徴は、陽極酸化により表面
に誘電体酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導
電性高分子化合物から成る固体電解質層、陰極層を順次
形成した後、外部電極を接続し樹脂外装を施した固体電
解コンデンサの製造方法において、シランカップリング
表面処理層の形成と導電性高分子化合物層の形成とを繰
り返し行う固体電解コンデンサの製造方法にある。ある
いは本発明の他の特徴は、陽極酸化により表面に誘電体
酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導電性高分
子化合物から成る固体電解質層、陰極層を順次形成した
後、外部電極を接続し樹脂外装を施した固体電解コンデ
ンサの製造方法において、前記多孔体の内部に第一の導
電性高分子化合物層を形成した後、シランカップリング
剤溶液に含浸してシランカップリング表面処理層を形成
し、その後に第二の導電性高分子化合物層を前記多孔体
の外周部上に形成する固体電解コンデンサの製造方法に
ある。
に誘電体酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導
電性高分子化合物から成る固体電解質層、陰極層を順次
形成した後、外部電極を接続し樹脂外装を施した固体電
解コンデンサの製造方法において、シランカップリング
表面処理層の形成と導電性高分子化合物層の形成とを繰
り返し行う固体電解コンデンサの製造方法にある。ある
いは本発明の他の特徴は、陽極酸化により表面に誘電体
酸化皮膜を形成した多孔体である弁金属上に導電性高分
子化合物から成る固体電解質層、陰極層を順次形成した
後、外部電極を接続し樹脂外装を施した固体電解コンデ
ンサの製造方法において、前記多孔体の内部に第一の導
電性高分子化合物層を形成した後、シランカップリング
剤溶液に含浸してシランカップリング表面処理層を形成
し、その後に第二の導電性高分子化合物層を前記多孔体
の外周部上に形成する固体電解コンデンサの製造方法に
ある。
【００１７】ここで上記固体電解コンデンサもしくはそ
の製造方法において、前記第二の導電性高分子化合物層
を電解重合または化学酸化重合により形成することがで
きる。又、前記第一および第二の導電性高分子化合物層
はポリピロールまたはポリチオフェンであることができ
る。
の製造方法において、前記第二の導電性高分子化合物層
を電解重合または化学酸化重合により形成することがで
きる。又、前記第一および第二の導電性高分子化合物層
はポリピロールまたはポリチオフェンであることができ
る。
【００１８】このような本発明によれば、誘電体として
の酸化皮膜をシランカップリング剤を用いて表面処理
し、化学重合にて多孔体内部における導電性高分子化合
物層形成を数回行う際に、多孔体内部における導電性高
分子化合物層形成完了後、再度シランカップリング剤を
用いて表面処理を行った後、電解重合または化学重合に
て多孔体外表面における導電性高分子化合物層を形成す
る。これにより多孔体外表面における導電性高分子化合
物層の剥離を防止できる。この工法によると多孔体内部
と外表面における導電性高分子化合物層の間にシランカ
ップリング剤層があるが、この層は単分子層であるため
ＥＳＲ（等価直列抵抗）には問題ない。
の酸化皮膜をシランカップリング剤を用いて表面処理
し、化学重合にて多孔体内部における導電性高分子化合
物層形成を数回行う際に、多孔体内部における導電性高
分子化合物層形成完了後、再度シランカップリング剤を
用いて表面処理を行った後、電解重合または化学重合に
て多孔体外表面における導電性高分子化合物層を形成す
る。これにより多孔体外表面における導電性高分子化合
物層の剥離を防止できる。この工法によると多孔体内部
と外表面における導電性高分子化合物層の間にシランカ
ップリング剤層があるが、この層は単分子層であるため
ＥＳＲ（等価直列抵抗）には問題ない。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。
する。
【００２０】図１は本発明の実施の形態の固体電解コン
デンサを示す図であり、（Ａ）は本発明の要部を示す断
面図、（Ｂ）は全体を示す断面図である。尚、（Ｂ）に
おいて図面の煩雑を避けるために部分３Ａ、４Ａ，３
Ｂ，４Ｂは２点鎖線で示してあるが、これらの部分の関
係は拡大図（Ａ）に示してある。
デンサを示す図であり、（Ａ）は本発明の要部を示す断
面図、（Ｂ）は全体を示す断面図である。尚、（Ｂ）に
おいて図面の煩雑を避けるために部分３Ａ、４Ａ，３
Ｂ，４Ｂは２点鎖線で示してあるが、これらの部分の関
係は拡大図（Ａ）に示してある。
【００２１】陽極酸化により表面に誘電体酸化皮膜であ
るＴａ2 Ｏ3 膜２を形成したタンタル多孔体ペレット１
である多孔体の弁金属上に導電性高分子化合物層４Ａ，
４Ｂから成る固体電解質層、グラファイト層５およびＡ
ｇペースト層６からなる陰極層が順次形成され、そこに
外部陰極電極７が接続され樹脂外装８が施されている。
また多孔体１から埋設陽極リード９が外方に突出してい
る。
るＴａ2 Ｏ3 膜２を形成したタンタル多孔体ペレット１
である多孔体の弁金属上に導電性高分子化合物層４Ａ，
４Ｂから成る固体電解質層、グラファイト層５およびＡ
ｇペースト層６からなる陰極層が順次形成され、そこに
外部陰極電極７が接続され樹脂外装８が施されている。
また多孔体１から埋設陽極リード９が外方に突出してい
る。
【００２２】そして、多孔体内部２１の誘電体酸化皮膜
２上にシランカップリング剤の第一の表面処理層３Ａが
存在し、その上に第一の（内部）導電性高分子化合物層
４Ａが形成され、多孔体外周部（外表面部）の誘電体酸
化皮膜２上にシランカップリング剤の第二の表面処理層
３Ｂが存在し、この上に第二の（外部）導電性高分子化
合物層４Ｂが形成されている。
２上にシランカップリング剤の第一の表面処理層３Ａが
存在し、その上に第一の（内部）導電性高分子化合物層
４Ａが形成され、多孔体外周部（外表面部）の誘電体酸
化皮膜２上にシランカップリング剤の第二の表面処理層
３Ｂが存在し、この上に第二の（外部）導電性高分子化
合物層４Ｂが形成されている。
【００２３】図２は本発明の実施の形態の製造方法を示
す断面図である。
す断面図である。
【００２４】陽極酸化により表面に誘電体酸化皮膜のＴ
ａ2 Ｏ3 膜２を形成したタンタル多孔体ペレット１をシ
ランカップリング剤溶液に含浸して、多孔体１の内部２
１から外周（外表面）２２にかけて一面にシランカップ
リング剤の第１の表面処理層３Ａを形成し、内部２１に
第１の（内部）導電性高分子化合物層４Ａを形成し
（Ａ）、その後順に導電性高分子化合物層を形成してい
くが、途中で再度シランカップリング剤溶液に含浸して
シランカップリング剤の第２の表面処理層３Ｂを一面に
形成し（Ｂ）、その後に第二の（外部）導電性高分子化
合物層４Ｂを多孔体の外周部２２上に形成する（Ｃ）。
ａ2 Ｏ3 膜２を形成したタンタル多孔体ペレット１をシ
ランカップリング剤溶液に含浸して、多孔体１の内部２
１から外周（外表面）２２にかけて一面にシランカップ
リング剤の第１の表面処理層３Ａを形成し、内部２１に
第１の（内部）導電性高分子化合物層４Ａを形成し
（Ａ）、その後順に導電性高分子化合物層を形成してい
くが、途中で再度シランカップリング剤溶液に含浸して
シランカップリング剤の第２の表面処理層３Ｂを一面に
形成し（Ｂ）、その後に第二の（外部）導電性高分子化
合物層４Ｂを多孔体の外周部２２上に形成する（Ｃ）。
【００２５】このように、本発明の固体電解コンデンサ
は導電性高分子化合物を固体電解質として用いたコンデ
ンサにおいて、誘電体酸化皮膜２と内部導電性高分子化
合物層４Ａとの間に第一のシランカップリング層３Ａを
介在させ、外部導電性高分子化合物層４Ｂ形成前に再度
シランカップリング剤を用いて表面処理を行い第二のシ
ランカップリング層３Ｂを形成するから、外部導電性高
分子化合物層形成時の導電性高分子化合物層の剥離を防
止することができ、信頼性のある固体電解コンデンサが
得られる。
は導電性高分子化合物を固体電解質として用いたコンデ
ンサにおいて、誘電体酸化皮膜２と内部導電性高分子化
合物層４Ａとの間に第一のシランカップリング層３Ａを
介在させ、外部導電性高分子化合物層４Ｂ形成前に再度
シランカップリング剤を用いて表面処理を行い第二のシ
ランカップリング層３Ｂを形成するから、外部導電性高
分子化合物層形成時の導電性高分子化合物層の剥離を防
止することができ、信頼性のある固体電解コンデンサが
得られる。
【００２６】（実施例１） 直方体のタンタル多孔体ペ
レット（サイズ：３．０ｍｍ×３．２ｍｍ×１．５ｍ
ｍ）を作製し、これをリン酸水溶液中で電圧を印加し陽
極酸化を行い、タンタル多孔体ペレット表面が多孔体で
覆われたペレットを得た。リン酸水溶液中での静電容量
を測定したところ１００μＦであった。
レット（サイズ：３．０ｍｍ×３．２ｍｍ×１．５ｍ
ｍ）を作製し、これをリン酸水溶液中で電圧を印加し陽
極酸化を行い、タンタル多孔体ペレット表面が多孔体で
覆われたペレットを得た。リン酸水溶液中での静電容量
を測定したところ１００μＦであった。
【００２７】次に、前記誘電体酸化皮膜形成済みのタン
タル多孔体ペレットをシランカップリング剤を用いて表
面処理（シランカップリング剤塗布、自然乾燥、１２５
℃乾燥）を行い多孔体上全面に第一のシランカップリン
グ剤層３Ａを形成した。
タル多孔体ペレットをシランカップリング剤を用いて表
面処理（シランカップリング剤塗布、自然乾燥、１２５
℃乾燥）を行い多孔体上全面に第一のシランカップリン
グ剤層３Ａを形成した。
【００２８】その後、タンタル多孔体ペレット１内部に
ポリピロールから成る第一の導電性高分子化合物層４Ａ
を化学重合にて形成した。引き続き再度シランカップリ
ング剤を用いて表面処理（シランカップリング剤塗布、
自然乾燥、１２５℃乾燥）を行い第二のシランカップリ
ング剤層３Ｂを形成した。この後、化学重合を用いてタ
ンタル多孔体ペレット１外表面にポリピロールから成る
第二の導電性高分子化合物層４Ｂを形成した。その後、
グラファイト及び銀ペーストを用いて導体層５、６を形
成し、外部電極７を取り出し、外装樹脂８で外装し図１
に示す構造を持つ固体電解コンデンサを得た。
ポリピロールから成る第一の導電性高分子化合物層４Ａ
を化学重合にて形成した。引き続き再度シランカップリ
ング剤を用いて表面処理（シランカップリング剤塗布、
自然乾燥、１２５℃乾燥）を行い第二のシランカップリ
ング剤層３Ｂを形成した。この後、化学重合を用いてタ
ンタル多孔体ペレット１外表面にポリピロールから成る
第二の導電性高分子化合物層４Ｂを形成した。その後、
グラファイト及び銀ペーストを用いて導体層５、６を形
成し、外部電極７を取り出し、外装樹脂８で外装し図１
に示す構造を持つ固体電解コンデンサを得た。
【００２９】（実施例２） 実施例１の、第一および第
二の導電性高分子層４Ａ，４Ｂをポリピロールからポリ
チオフェン変更した以外は実施例１と同様にして、固体
電解コンデンサを得た。
二の導電性高分子層４Ａ，４Ｂをポリピロールからポリ
チオフェン変更した以外は実施例１と同様にして、固体
電解コンデンサを得た。
【００３０】（実施例３） 実施例１に於いて、第二の
導電性高分子層４Ｂの形成方法を化学酸化重合から電解
重合に変更した以外は実施例１と同様にして、固体電解
コンデンサを得た。
導電性高分子層４Ｂの形成方法を化学酸化重合から電解
重合に変更した以外は実施例１と同様にして、固体電解
コンデンサを得た。
【００３１】（実施例４） 実施例１の第二の導電性高
分子層４Ｂをポリピロールを用いて化学重合にて形成し
たものからポリチオフェンを用いて電解重合にて形成し
たもの変更した以外は実施例１と同様にして、固体電解
コンデンサを得た。
分子層４Ｂをポリピロールを用いて化学重合にて形成し
たものからポリチオフェンを用いて電解重合にて形成し
たもの変更した以外は実施例１と同様にして、固体電解
コンデンサを得た。
【００３２】（比較例１） 実施例１で用いたタンタル
多孔体ペレットをリン酸水溶液中で陽極酸化を行い、タ
ンタル多孔体ペレット表面が誘電体酸化皮膜で覆われた
ペレットを得た。次に、この誘電体酸化皮膜形成済みの
タンタル多孔体ペレットをシランカップリング剤を用い
て表面処理（シランカップリング剤塗布、自然乾燥、１
２５℃乾燥）を行い多孔体上全面にシランカップリング
剤層３を形成した。続いて、ポリピロールから成る導電
性高分子化合物層４を化学重合にて形成し、多孔体ペレ
ットを導電性高分子層で被覆した。さらに、グラファイ
ト及び銀ペーストを用いて導体層５、６を形成し、図３
に示す構造を持つ固体電解コンデンサを得た。すなわち
図３は、図５に示す方法によるもので、シランカップリ
ング剤による表面処理は導電性高分子化合物層４を形成
する前の最初に行ったのみのものである。
多孔体ペレットをリン酸水溶液中で陽極酸化を行い、タ
ンタル多孔体ペレット表面が誘電体酸化皮膜で覆われた
ペレットを得た。次に、この誘電体酸化皮膜形成済みの
タンタル多孔体ペレットをシランカップリング剤を用い
て表面処理（シランカップリング剤塗布、自然乾燥、１
２５℃乾燥）を行い多孔体上全面にシランカップリング
剤層３を形成した。続いて、ポリピロールから成る導電
性高分子化合物層４を化学重合にて形成し、多孔体ペレ
ットを導電性高分子層で被覆した。さらに、グラファイ
ト及び銀ペーストを用いて導体層５、６を形成し、図３
に示す構造を持つ固体電解コンデンサを得た。すなわち
図３は、図５に示す方法によるもので、シランカップリ
ング剤による表面処理は導電性高分子化合物層４を形成
する前の最初に行ったのみのものである。
【００３３】（比較例２） 比較例１のポリピロールを
ポリチオフェンに変更した以外は比較例１と同様にして
コンデンサ素子を得た。
ポリチオフェンに変更した以外は比較例１と同様にして
コンデンサ素子を得た。
【００３４】以上実施例１〜４および比較例１、２の導
電性高分子化合物層を形成した固体電解コンデンサ素子
を１５０℃−１時間放置後の導電性高分子化合物層の剥
離状況を表１にまとめた。
電性高分子化合物層を形成した固体電解コンデンサ素子
を１５０℃−１時間放置後の導電性高分子化合物層の剥
離状況を表１にまとめた。
【００３５】
【表１】
【００３６】また、実施例１〜４および比較例１、２の
導電性高分子化合物層を形成した固体電解コンデンサの
１５０℃−２５０時間後のＥＳＲ変化特性について表２
にまとめた。
導電性高分子化合物層を形成した固体電解コンデンサの
１５０℃−２５０時間後のＥＳＲ変化特性について表２
にまとめた。
【００３７】
【表２】
【００３８】これらの表から明らかなように、多孔体内
部に導電性高分子化合物層を形成した後に再度シランカ
ップリング剤処理を実施することにより、コンデンサ素
子における導電性高分子化合物層の剥離は減少し、剥離
が原因であるＥＳＲの変化も抑制された。このことによ
り信頼性の高い固体電解コンデンサを提供できることが
判明した。
部に導電性高分子化合物層を形成した後に再度シランカ
ップリング剤処理を実施することにより、コンデンサ素
子における導電性高分子化合物層の剥離は減少し、剥離
が原因であるＥＳＲの変化も抑制された。このことによ
り信頼性の高い固体電解コンデンサを提供できることが
判明した。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の効果は、導
電性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサにおける
導電性高分子化合物層の剥離を防止したことにより信頼
性のある固体電解コンデンサが得られたことである。
電性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサにおける
導電性高分子化合物層の剥離を防止したことにより信頼
性のある固体電解コンデンサが得られたことである。
【００４０】その理由は、重合途中にシランカップリン
グ剤を用いて表面処理することで、タンタル多孔体ペレ
ット外周部におけるシランカップリング剤層の存在を強
固なものにしているからである。
グ剤を用いて表面処理することで、タンタル多孔体ペレ
ット外周部におけるシランカップリング剤層の存在を強
固なものにしているからである。
【図１】本発明の実施の形態の固体電解コンデンサを示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の実施の形態の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明と比較する固体電解コンデンサを示す図
である。
である。
【図４】従来技術の固体電解コンデンサを示す図であ
る。
る。
【図５】従来技術の製造方法を示す図である。
１ タンタル多孔体ペレット ２ Ｔａ2 Ｏ5 膜（誘電体酸化皮膜） ３ 表面処理層（シランカップリング層） ３Ａ 第一の表面処理層（シランカップリング層） ３Ｂ 第二の表面処理層（シランカップリング層） ４ 導電性高分子化合物層 ４Ａ 第一の（内部）導電性高分子化合物層 ４Ｂ 第二の（外部）導電性高分子化合物層 ５ グラファイト層 ６ 銀ペースト層 ７ 外部電極 ８ 外装樹脂 ９ 陽極リード線 １０ フィラー含有エポキシ樹脂層 １１ 露出部 ２１ 多孔体内部 ２２ 多孔体外周（外表面）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 勇治 富山県下新川郡入善町入膳560番地 富山 日本電気株式会社内 (72)発明者 高橋 健一 富山県下新川郡入善町入膳560番地 富山 日本電気株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 表面に誘電体酸化皮膜を形成した多孔体
である弁金属上に導電性高分子化合物層から成る固体電
解質層、陰極層が順次形成され、そこに外部電極が接続
され樹脂外装を施した固体電解コンデンサにおいて、多
孔体内部の誘電体酸化皮膜上にシランカップリング剤の
第一の表面処理層が存在し、前記第一の表面処理層上に
第一の導電性高分子化合物層が形成され、多孔体外周部
の露出した誘電体酸化皮膜上にシランカップリング剤の
第二の表面処理層が存在し、前記第二の表面処理層上に
第二の導電性高分子化合物層が形成されていることを特
徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 前記第二の導電性高分子化合物層は電解
重合により形成された層であることを特徴とする請求項
１記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項３】 前記第二の導電性高分子化合物層は化学
酸化重合により形成された層であることを特徴とする請
求項１記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項４】 前記第一および第二の導電性高分子化合
物層はポリピロールまたはポリチオフェンであることを
特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項５】 陽極酸化により表面に誘電体酸化皮膜を
形成した多孔体である弁金属上に導電性高分子化合物か
ら成る固体電解質層、陰極層を順次形成した後、外部電
極を接続し樹脂外装を施した固体電解コンデンサの製造
方法において、シランカップリング表面処理層の形成と
導電性高分子化合物層の形成とを繰り返し行うことを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項６】 陽極酸化により表面に誘電体酸化皮膜を
形成した多孔体である弁金属上に導電性高分子化合物か
ら成る固体電解質層、陰極層を順次形成した後、外部電
極を接続し樹脂外装を施した固体電解コンデンサの製造
方法において、前記多孔体の内部に第一の導電性高分子
化合物層を形成した後、シランカップリング剤溶液に含
浸してシランカップリング表面処理層を形成し、その後
に第二の導電性高分子化合物層を前記多孔体の外周部上
に形成することを特徴とする固体電解コンデンサの製造
方法。 - 【請求項７】 前記第二の導電性高分子化合物層を電解
重合により形成することを特徴とする請求項６記載の固
体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項８】 前記第二の導電性高分子化合物層を化学
酸化重合により形成することを特徴とする請求項６記載
の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項９】 前記第一および第二の導電性高分子化合
物層はポリピロール又はポリチオフェンであることを特
徴とする請求項６記載の固体電解コンデンサの製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02070798A JP3350846B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| US09/241,608 US6215651B1 (en) | 1998-02-02 | 1999-02-02 | Solid electrolyte capacitor using conductive polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02070798A JP3350846B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11219860A true JPH11219860A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3350846B2 JP3350846B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=12034629
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02070798A Expired - Lifetime JP3350846B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
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|---|---|
| US (1) | US6215651B1 (ja) |
| JP (1) | JP3350846B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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